Die roten Fäden durch die Biologie:

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1 Grundwissen Biologie 5. Klasse Die roten Fäden durch die Biologie: Stoff- und Energiewandlung verwertbar unverwertbar Ballaststoffe Nahrungs- Bestandteile Vitamine Mineralstoffe Nährstoffe Wasser (nur in kleinen Mengen als Wirkstoffe nötig) Fette Eiweiße Kohlenhydrate (Verwendung als Reservestoffe, als Baustoffe oder als Brennstoffe für die Energiegewinnung durch Zellatmung) Verdauung Große Nährstoff-Teilchen werden mit Hilfe von Verdauungsenzymen zerlegt in kleine, wasserlösliche Teilchen, die ins Blut gelangen können. Zellatmung = Innere Atmung Energieerhaltung werden Dabei mit wird Trauben- und Sauer- Hilfe Kohlen und Wasser. Energie zucker + stoff von stoff + frei- Enzymen dioxid geumgewandelt setzt. zu Die Energie wird verwendet für Bewegung, Körperwärme, Antrieb des gesamten Stoffwechsels. Energie kann man nicht erschaffen und nicht zerstören. Energie kann nur von einer Form in eine andere Form umgewandelt werden. (Bsp.: Lampe: elektrische Energie Lichtenergie; Heizöl: chemisch gespeicherte Energie Wärmeenergie; Traubenzucker: chemisch gespeicherte Energie Bewegungs- und Wärmeenergie)

2 Anpassung Prinzip der Oberflächen- Vergrößerung Je größer die Austauschfläche ist, umso größer ist die Geschwindigkeit und der Umfang der Austauschvorgänge. Durch Vergrößerung ihrer inneren Oberfläche wird bei vielen Organen eine verbesserte Leistungsfähigkeit erreicht. Beispiele: Lungenbläschen, Kapillaren, Darmfalten und Darmzotten, Kiemenblättchen. Geschlechtszellen (=Keimzellen) Eizelle: plasmareiche, unbewegliche, weibliche Geschlechtszelle Spermienzelle = Spermium: plasmaarme, bewegliche, männliche Geschlechtszelle Befruchtung Embryo Verschmelzung des Spermiums mit der Eizelle. (Vermischung der väterlichen und mütterlichen Erbinformationen) Neues Lebewesen, das sich durch Zellteilungen aus der befruchteten Eizelle entwickelt Entwicklung Lebewesen verändern sich mit der Zeit. Man unterscheidet die Individualentwicklung und die evolutionäre, stammesgeschichtliche Entwicklung. Individualentwicklung ( Entwicklung eines Lebewesens): Evolution ( allmähliche Veränderung der Arten über lange Zeiträume hinweg): Systematische Gruppen am Bsp. Tiger Reich: Tiere Stamm: Klasse: Ordnung: Familie: Gattung: Art: Wirbeltiere Säugetiere Fleischfresser Katzen Großkatzen = Panthera Tiger = Panthera tigris Art Zwei Tiere gehören zur gleichen Art, wenn sie sich miteinander erfolgreich fortpflanzen und ihre Nachkommen fruchtbar sind. (Stehen über die keine Informationen zur Verfügung, werden Lebewesen, die in wesentlichen Gestaltmerkmalen übereinstimmen, zur gleichen Art zugeordnet.)

3 Säugetiere Haut mit Haaren (Fell) aus Horn - innere Befr.: Entwicklung in Gebärmutter - Weibchen mit Milchdrüsen zum Säugen der Jungen Körperbedeckung Körpertemperatur gleichwarm Atmung Lunge mit Lungenbläschen Zusatzinfo - Organisationsebenen Atome ( Atome sind kleinste Teilchen) Moleküle ( Moleküle bestehen aus mehreren Atomen) Teilchenmodell Aggregat- Zustände Alle Stoffe bestehen aus winzig kleinen Teilchen, den Atomen und Molekülen ( bestehen aus mehreren Atomen). Sie haben unterschiedliche Größe, sie sind in Bewegung, zwischen den Teilchen sind Anziehungskräfte und ist leerer Raum. Erwärmen Abkühlen -bestimmtes Volumen flüssiges Wasser Durch Erwärmung wird die Geschwindigkeit der Teilchen höher, durch Abkühlung werden die Teilchen langsamer. Dabei verändert sich die Teilchen- Anordnung, der Teilchen-Abstand und die Anziehungskraft zwischen den Teilchen. Bsp. Aggregatzustände Teilchenebene Stoffebene Eis Fest -bestimmte Form Wasserdampf Flüssig Erwärmen Abkühlen Gasförmig -angepaßte Form -bestimmtes Volumen -keine Form -Volumen verändert sich Makromoleküle = Riesenmoleküle z.b. Nährstoffe ( Proteine, Kohlenhydrate, Fette), DNS, Organelle: Zellbestandteile z.b. Chloroplasten / Blattgrünkorn mit dem Prinzip der Arbeitsteilung Zellen Grundbaustein aller Lebewesen Zellmembran Zellwand Aufbau von Zellen im Lichtmikroskop Zellkern Chloroplast = Blattgrünkorn tierische Zellplasma pflanzliche Zellen Vakuole = Zellsaftblase

4 Gewebe ( gleichartige Zellen mit gleicher Aufgabe ) Organe ( verschiedenartige Gewebe treten zu einer funktionellen Einheit zusammen ) Organismen = Lebewesen Kennzeichen eines Lebewesens aktive Bewegung Stoffwechsel: Stoffe aufnehmen, Stoffe verarbeiten, Stoffe abgeben Reizbarkeit: Informationen aufnehmen, Informationen verarbeiten, Reaktion Wachstum (durch Zellteilung) Aufbau aus Zellen Ein Lebewesen zeigt die Kombination all dieser Merkmale. Struktur und Funktion Mensch: Aufgaben der Niere Regelung des Wasserhaushalts, Reinigung des Blutes von Abfallstoffen Doppelter Kreislauf Lunge Lungenkreislauf: Kapillaren ( feinste Blutgefäße) zum Stoffaustausch ( Sauerstoffaufnahme ins Blut, Kohlenstoffdioxidabgabe in Lungenbläschen) Blutkreislauf des Menschen Arterien: Herz als Pumpe Venen: transportieren das Blut vom Herz weg. transportieren das Blut zum Herz hin. Aufgaben des Skelettes Muskeln Körperzellen Körperkreislauf: Kapillaren zum Stoffaustausch ( Sauerstoff-, Nährstoffabgabe in die Körperzellen, Kohlenstoffdioxidaufnahme ins Blut) Ein Kompromiss aus Stützfunktion, Schutz wichtiger Organe und Beweglichkeit (mit Gelenken als bewegliche Verbindungsstellen zwischen den Knochen ) und Ansatzstelle für die Muskulatur können sich nur von alleine zusammenziehen; brauchen Gegenspieler ( Antagonisten) zum Dehnen

5 Information und Kommunikation Vom Reiz zur Reaktion Schallwellen als Reiz Fang Umwandlung in Nervenerregung Sinneszelle im Sinnesorgan (Ohr) Reaktion ausführendes ( Zusammenziehen) Organ Ball fangen Muskel Weiterleitung der Erregung Sinnesnerv Weiterleitung der Erregung Befehlsnerv Verarbeitung im Gehirn Steuerung und Regelung Wechselwirkungen Methoden - Mikroskopieren - Kurvendiagramme - Textarbeit